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浅谈何为铁电材料

2022-03-21 16:08:32

铁电材料是指在温度范围内具有自发极化,且极化方向能被外加电场改变的材料。在此温度范围内的铁电材料称之为铁电相,高于此温度范围则称之为顺电相,铁电相与顺电相之间的转变温度称之为居里温度或居里点。

铁电材料的本质是具有自发极化,且自发极化能够在外电场中作用下发生转向。铁电材料的自发极化与非铁电体的自发极化具有很大的差异。

铁电测试公司提醒您非铁电体的自发极化体现为每个晶胞的自发电偶极矩大致同向排列,使得宏观表现出极化现象,可以看作是一个“大电畴”。而铁电体的自发极化在热平衡状态下,在其内部具有若干个均匀极化的区域,每个区域的自发极化方向相同,但是每个区域的极化方向则不同,这样的区域称之为电畴。取向混乱的电畴的共同作用,导致材料宏观上不表现出极化现象。

铁电测试

铁电材料的宏观特征是存在电滞回线,微观特征是在铁电相时具有电畴存在。电畴的界面区域称之为“畴壁”,该区域能够随着外加电场的变化而移动,直至达到各电畴的极化方向大致相同的状态。因为铁电材料的电滞回线与铁磁性材料的磁滞回线非常相似,铁电材料的名称由此而来,而并不是因为其含有铁元素。

自1920年法国人Valasek发现一种铁电材料-罗息盐以来,发展历史,在此过程中大批科学家提出了相应的理论,如铁电唯象理论、软模理论等,其中软模lilun具有重大里程碑意义,占据铁电材料中重要的地位。根据软模理论,铁电材料可以分为两类,位移型铁电体,如BaTiO3,和有序-无序型铁电体,如KH2PO4。其中位移型铁电体中软化的是晶格振动光学横模,而有序-无序型铁电体软化的是赝自旋波。


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